内容正文:
2023-2024学年第二学期学情测评试卷
八年级物理
注意事项:
1.此卷分试题卷和答题卡两部分,满分70分,考试时间60分钟。
2.请用钢笔或圆珠笔在答题卡上答题,答题前请将姓名,准考证号填写清楚。
一、填空题。(本题包括6小题,每空1分,共14分)
1. 河南洛阳被称为牡丹之乡,牡丹盛开时吸引八方游客前来观赏。牡丹花香四溢是因为分子在永不停息地__________;为了记录牡丹开放的精彩的瞬间,某园区邀请摄影师携无人机进行航拍,当无人机悬停在空中时,升力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)无人机的重力,当无人机水平飞行时,升力对无人机__________(选填“做功”或“不做功”)。
2. 明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》,如图所示,是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景,桔槔属于______(选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),使用时,机械效率η______1(选填“>”“<”或“=”)。
3. 宇航员在我国天和核心舱中用手指轻轻推了一下“悬”在空中的笔,笔就开始向前运动,说明力可以改变物体的___________。笔离开手指后还能继续向前运动,是因为它具有___________。写字时笔相当于___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
4. 如图所示,放在水平地面上的两个实心均质长方体A、B,已知体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB.那么A的密度一定_______B的密度,A的质量一定______B的质量(均选填“大于”、“小于”或“等于”).
5. 一艘轮船的满载排水量为,空载排水量为,这艘轮船最多能承载质量为__________的货物,装满货物后,排开河水的体积为__________。
6. 小萱手握如图所示的两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸会_______(选填“靠拢”或“远离”)。产生此现象的主要原因是:在流体中,流速大的位置,_______。
二、选择题.(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选得0分)
7. 下列工具属于省力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 撬棒 C. 船桨 D. 天平
8. 一位同学从一楼走到三楼,要估测他上楼的功率,下列数据中不需要测量的是( )
A. 体重 B. 楼高 C. 上楼时间 D. 上楼步数
9. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 电子的发现,说明原子核是可分的
B. 海绵能吸水,说明分子间有间隙
C. 原子核、分子、地球、银河系是按照由小到大的尺度排序的
D. 地球绕太阳运动,说明太阳是宇宙的中心
10. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比
A. 有用功减少,总功减少 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功不变 D. 有用功不变,总功减少
11. 下列说法正确的是( )
A. 人在地面上站立时抬起一只脚后,对地面的压强变小
B. 潜水艇在海水中匀速下潜的过程中,受到海水的压强不变
C. 用吸管能将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强
D. 三峡大坝上窄下宽是根据连通器原理建造的
12. 如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示.若将物块B单独放入此液体中,它静止时将( )
A. 悬浮 B. 漂浮 C. 沉底 D. 无法判断
13. 如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度,记下U形管中两液面高度差h。下列操作中能使高度差h增大的是( )
A. 将探头向下移动一段距离
B. 将探头放在酒精中的同样深度处
C. 探头深度不变,把U形管中的水换成酒精
D. 将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
14. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述正确的是( )
A. 笔向上弹起的过程中,弹簧弹性势能减小
B. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
C. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
D. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
三、作图题:(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
16. 如图,请作出斜面上小球所受重力G和它对斜面压力F的示意图.
四、实验探究题.(本题共3小题,第17题7分,第18题4分,第19题7分,共18分)
17. 如图所示是探究物体动能的大小与什么因素有关的实验装置示意图。
(1)实验中物体A、B质量不变,多次改变A的高度,则该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体的_________关系;
(2)实验中,通过比较物块B在同一水平面上撞击后移动的_________来比较__________(选填“物块B”或“小球A”)到达水平面时动能的大小;
(3)实验表明,同一小球A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得出结论:质量相同时,小球的速度越大,动能越__________;
(4)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?_________,原因是____________。
18. 小然同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。请你帮助小然同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为__________N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与____________有关;
(3)比较_________三幅图可得出结论:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关;
(4)丁图中某液体的密度为__________。
19. 如图所示,小宇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,则此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,为此,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节;
(2)杠杆在水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂__________个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆__________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)小宇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:__________。
五、综合应用题.(本题共2小题,共18分)
20. 有一种专门用来清洁窗外玻璃的“擦窗机器人”,方便了高层楼房中的居民。机器人的质量为,“腹部”有吸盘,当真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它就能被牢牢地“吸”在竖直玻璃上。(g取)
(1)“擦窗机器人”能被牢牢地“吸”在玻璃上,是因为它受到了________的作用。
(2)吸盘与玻璃的接触面积为,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为,则吸盘对玻璃的压力是多大____________?
(3)“擦窗机器人”以的速度竖直向下运动了,在此过程中,“擦窗机器人”受到的重力做的功是多少?重力做功的功率是多大__________?
21. 如图所示,用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m,动滑轮的机械效率为90%,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,求;
(1)上述过程中的有用功W有;
(2)上述过程中拉力所做的功W总;
(3)动滑轮所受的重力G动。
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2023-2024学年第二学期学情测评试卷
八年级物理
注意事项:
1.此卷分试题卷和答题卡两部分,满分70分,考试时间60分钟。
2.请用钢笔或圆珠笔在答题卡上答题,答题前请将姓名,准考证号填写清楚。
一、填空题。(本题包括6小题,每空1分,共14分)
1. 河南洛阳被称为牡丹之乡,牡丹盛开时吸引八方游客前来观赏。牡丹花香四溢是因为分子在永不停息地__________;为了记录牡丹开放的精彩的瞬间,某园区邀请摄影师携无人机进行航拍,当无人机悬停在空中时,升力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)无人机的重力,当无人机水平飞行时,升力对无人机__________(选填“做功”或“不做功”)。
【答案】 ①. 做无规则运动 ②. 等于 ③. 不做功
【解析】
【详解】[1]牡丹花香四溢是扩散现象,说明了分子在永不停息地做无规则运动。
[2]当无人机悬停在空中时,无人机静止,受力平衡,升力等于无人机的重力。
[3]升力竖直向上,当无人机水平飞行时,升力的方向和运动方向垂直,则升力对无人机不做功。
2. 明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》,如图所示,是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景,桔槔属于______(选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),使用时,机械效率η______1(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. 杠杆 ②. <
【解析】
【详解】[1]由图中可知,桔槔是一根在力的作用下绕支点转动的硬棒,故桔槔属于杠杆。
[2]因在使用过程中要克服摩擦和自重等做额外功,故机械效率η<1。
3. 宇航员在我国天和核心舱中用手指轻轻推了一下“悬”在空中的笔,笔就开始向前运动,说明力可以改变物体的___________。笔离开手指后还能继续向前运动,是因为它具有___________。写字时笔相当于___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性 ③. 费力
【解析】
【详解】[1]在我国天和核心舱中用手指轻轻推了一下“悬”在空中的笔,笔就开始向前运动,笔由静止变为运动,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]笔离开手指后,由于笔具有惯性,能够继续向前运动。
[3]写字时,笔杆的支点和动力作用点都在手指上,二者距离较近,而阻力作用点是笔端,距离支点较远,动力臂小于阻力臂,所以相当于费力杠杆。
4. 如图所示,放在水平地面上的两个实心均质长方体A、B,已知体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB.那么A的密度一定_______B的密度,A的质量一定______B的质量(均选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】 ①. 大于 ②. 大于
【解析】
【详解】由题意知,pA=pB,hA<hB由p=ρgh得:ρA>ρB;由题意知,pA=pB,SA>SB,由p=得:GA>GB,mA>mB.
【点睛】水平面上规则物体对地面的压强计算公式可变形为p==ρgh;已知A、B对地面的压强相等,根据A、B的高度即可比较密度大小;已知A、B对地面的压强相等,根据A、B与地面的接触面积即可比较其质量大小.
5. 一艘轮船的满载排水量为,空载排水量为,这艘轮船最多能承载质量为__________的货物,装满货物后,排开河水的体积为__________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]轮船漂浮,排开水的质量等于轮船和货物的总质量,则满载时的排水量减去空排水量即为承载货物的质量,一艘轮船的满载排水量为,空载排水量为,这艘轮船最多能承载质量
[2]装满货物后,排开河水的体积
排开河水的体积为。
6. 小萱手握如图所示的两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸会_______(选填“靠拢”或“远离”)。产生此现象的主要原因是:在流体中,流速大的位置,_______。
【答案】 ①. 靠拢 ②. 压强小
【解析】
【详解】[1][2]当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。
二、选择题.(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选得0分)
7. 下列工具属于省力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 撬棒 C. 船桨 D. 天平
【答案】B
【解析】
【详解】A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.撬棒在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选B。
8. 一位同学从一楼走到三楼,要估测他上楼的功率,下列数据中不需要测量的是( )
A. 体重 B. 楼高 C. 上楼时间 D. 上楼步数
【答案】D
【解析】
【详解】自己上楼时的功率为
需要测量的物理量是小明的体重、楼层的高度、上楼时所用的时间,不需要测量上楼步数,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 电子的发现,说明原子核是可分的
B. 海绵能吸水,说明分子间有间隙
C. 原子核、分子、地球、银河系是按照由小到大的尺度排序的
D. 地球绕太阳运动,说明太阳是宇宙的中心
【答案】C
【解析】
【详解】A.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的,故A错误;
B.海绵能吸水,是因为海绵有空隙可以存水,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.银河系包括太阳系,地球是太阳系的一颗行星,地球及地球上的物体是由分子组成的,分子由原子组成,原子由原子核与核外电子组成,原子核、分子、地球、银河系是按照由小到大的尺度排序的,故C正确;
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳并不是宇宙的中心,故D错误。
故选C。
10. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比
A. 有用功减少,总功减少 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功不变 D. 有用功不变,总功减少
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:∵把同一物体匀速提升同样的高度,
∴利用滑轮组做的有用功相同,
∵η=×100%,改装后的机械效率高,
∴改装后利用有用功所占总功的比例增加,即总功减小或额外功减少.故D正确.
故选D.
11. 下列说法正确的是( )
A. 人在地面上站立时抬起一只脚后,对地面的压强变小
B. 潜水艇在海水中匀速下潜的过程中,受到海水的压强不变
C. 用吸管能将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强
D. 三峡大坝上窄下宽是根据连通器原理建造的
【答案】C
【解析】
【详解】A.人在地面上站立时抬起一只脚后,对地面的压力不变,受力面积变小,则对地面的压强变大,故A错误;
B.液体压强随深度的增加而增大,潜水艇在海水中匀速下潜的过程中,深度增加,受到海水的压强变大,故B错误;
C.用吸管将杯中的饮料吸入口中,是吸走了管中的空气,使气压减小,在外界大气压的作用下将饮料压入口中,故C正确;
D.三峡大坝上窄下宽是根据液体压强随深度的增加规律而建造的,故D错误。
故选C。
12. 如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示.若将物块B单独放入此液体中,它静止时将( )
A. 悬浮 B. 漂浮 C. 沉底 D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】分析:根据物体漂浮时浮力等于重力,算出物体B的密度,作出判断.
解答:甲图中,木块A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3,则漂浮时浮力等于重力,所以,即:则液体的密度:;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB,则),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示,因为整体漂浮,所以浮力等于总重力,即:,,化简可得:则B的密度:
故若将物块B单独放入此液体中,它静止时将漂浮.
故选B.
【点睛】本题主要考查阿基米德原理以及物体的浮沉条件,有一定难度.
13. 如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度,记下U形管中两液面高度差h。下列操作中能使高度差h增大的是( )
A. 将探头向下移动一段距离
B. 将探头放在酒精中的同样深度处
C. 探头深度不变,把U形管中的水换成酒精
D. 将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【答案】AC
【解析】
【详解】A.将探头向下移动一段距离,探头所受的液体压强增大,U形管中两液面高度差增大,故A正确;
B.将探头放在酒精中的同样深度处,液体密度变小,探头所受的液体压强变小,U形管中两液面高度差变小,故B错误;
C.探头深度不变,把U形管中的水换成酒精,探头所受的液体压强不变的情况下,减小U形管中的液体的密度,根据可知,U形管中的液面的高度会增大,故C正确;
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度,同一液体,同一深度,液体内部各部分压强相同,探头所受的液体压强不变,U形管中两液面高度差不变,故D错误。
故选AC。
14. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述正确的是( )
A. 笔向上弹起的过程中,弹簧弹性势能减小
B. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
C. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
D. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.笔向上弹起的过程中,弹簧形变程度变小,所以其弹性势能变小,故A正确;
B.笔向上弹起的过程中,笔的质量不变,高度增加,故笔的重力势能增大,故B正确;
C.因为重力势能与质量、高度有关,所以向下按笔的过程中,笔的高度减小,故其重力势能减小,故C错误;
D.向下按笔的过程中,弹簧的弹性形变程度变大,故其具有的弹性势能变大,故D错误。
故选AB。
三、作图题:(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
【答案】
【解析】
【详解】向下拉绳将重物提升,从绳子自由端向上绕起,先绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,最后系在定滑轮下面的挂钩上,如图所示:
16. 如图,请作出斜面上小球所受重力G和它对斜面压力F的示意图.
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向竖直向下,重心在小球的几何重心上,小球对斜面的压力作用在斜面与小球接触的点上,压力的方向垂直与斜面向下,如图所示:
四、实验探究题.(本题共3小题,第17题7分,第18题4分,第19题7分,共18分)
17. 如图所示是探究物体动能的大小与什么因素有关的实验装置示意图。
(1)实验中物体A、B质量不变,多次改变A的高度,则该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体的_________关系;
(2)实验中,通过比较物块B在同一水平面上撞击后移动的_________来比较__________(选填“物块B”或“小球A”)到达水平面时动能的大小;
(3)实验表明,同一小球A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得出结论:质量相同时,小球的速度越大,动能越__________;
(4)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?_________,原因是____________。
【答案】 ①. 速度 ②. 距离 ③. 小球A ④. 大 ⑤. 不能 ⑥. 物块B在光滑水平面上将永远匀速直线运动下去
【解析】
【详解】(1)[1]动能的大小与物体的质量和速度都有关系,由于这一实验中只有一个小球A从斜面上滑下,质量不能改变,多次改变A的高度,到达水平面的速度不同,所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系。
(2)[2][3]根据转换法,该实验中小球A动能的大小是通过物体B移动的距离体现的,B被撞的越远,说明小球A的动能越大,被撞的越近,说明小球A的动能越小。
(3)[4]同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,到达水平面的速度越大,动能越大,物体B被撞得越远,可以得到:质量相同时,小球的速度越大,动能越大。
(4)[5][6]由牛顿第一定律可知,一切物体在不受力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。若水平面绝对光滑, A、B将会永远做匀速直线运动,不会停止下来,不能通过B滑行的距离来比较A的动能的大小,所以不能得出该结论。
18. 小然同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。请你帮助小然同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为__________N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与____________有关;
(3)比较_________三幅图可得出结论:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关;
(4)丁图中某液体的密度为__________。
【答案】 ①. 0.4 ②. 液体的密度 ③. 甲、乙、丙 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲得,金属块的重力
则乙图中金属块所受浮力为
(2)[2] 比较甲、丙、丁三幅图,丙图和丁图中液体的密度不相同,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关。
(3)[3]比较甲、乙、丙三幅图,乙图和丙图中液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(4)[4]由阿基米德原理可得金属块的体积
由阿基米德原理可知,丁图中的液体的密度为
19. 如图所示,小宇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,则此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,为此,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节;
(2)杠杆在水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂__________个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆__________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)小宇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:__________。
【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. 2 ④. 左 ⑤. 变大 ⑥. 动力×动力臂=阻力×阻力臂
【解析】
【详解】(1)[1]实验前杠杆处于静止状态,静止是一种平衡状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2] 图甲中杠杆向右端倾斜,所以向左调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3] 将杠杆调成水平位置平衡后,A点距离支点有2格,在A点挂3个钩码,则杠杆左边=2格×3个钩码,B点距离支点有3格,为使杠杆在水平位置平衡,杠杆右边=3格×2个钩码,故应在B点挂2个钩码。
[4] 两边各取下一个钩码,则杠杆左边=2格×2个钩码,杠杆右边=3格×1个钩码,则杠杆左边>杠杆右边,所以杠杆左端将下沉。
(3)[5]用弹簧测力计在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段,将使力臂变短,则力将变大,所以弹簧测力计的示数将逐渐变大。
(4)[6]实验结果表明,只有当“动力×动力臂=阻力×阻力臂”时,杠杆才能保持平衡,所以杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
五、综合应用题.(本题共2小题,共18分)
20. 有一种专门用来清洁窗外玻璃的“擦窗机器人”,方便了高层楼房中的居民。机器人的质量为,“腹部”有吸盘,当真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它就能被牢牢地“吸”在竖直玻璃上。(g取)
(1)“擦窗机器人”能被牢牢地“吸”在玻璃上,是因为它受到了________的作用。
(2)吸盘与玻璃的接触面积为,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为,则吸盘对玻璃的压力是多大____________?
(3)“擦窗机器人”以的速度竖直向下运动了,在此过程中,“擦窗机器人”受到的重力做的功是多少?重力做功的功率是多大__________?
【答案】 ①. 大气压 ②. 90N ③. 12J,1.5W
【解析】
【详解】(1)[1]当真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内气压小于外界大气压,大气压就将“擦窗机器人”压在玻璃上。
(2)[2]由公式可得吸盘对玻璃的压力
吸盘对玻璃的压力为90N。
(3)[3]“擦窗机器人”竖直向下运动的距离
“擦窗机器人”所受重力做的功
“擦窗机器人”所受重力做功的功率
“擦窗机器人”所受重力做功的功率为1.5W。
21. 如图所示,用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m,动滑轮的机械效率为90%,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,求;
(1)上述过程中的有用功W有;
(2)上述过程中拉力所做的功W总;
(3)动滑轮所受的重力G动。
【答案】(1)90J;(2)100J;(3)10N
【解析】
【详解】解:(1)将重90N的货物匀速提升1m,所做的有用功
W有=Gh=90N×1m=90J
(2)由得,拉力所做的总功
(3)由图知,有两段绳子提起物体,则
s=2h=2×1m=2m
由W=Fs得,绳端的拉力
不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,由可得,动滑轮的重力
G动=nF-G=2×50N-90N=10N
答:(1)上述过程中的有用功W有为90J;
(2)上述过程中拉力所做的功W总为100J;
(3)动滑轮的重力为10N。
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